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浅层气浮在造纸废水处理中的应用

         摘 要:以山东惠民海泰造纸厂的污水处理系统为例,简单介绍了该厂污水系统的现状及存在问题,针对存在的问题提出了建议和对策,讨论了浅层气浮在处理造纸废水的应用。 

  关键词:造纸废水 污水处理工艺 浅层气浮 

  中图分类号:X793 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)10(c)-0072-02 

  山东惠民海泰造纸厂位于惠民县城,前身为惠民县孙武造纸厂,原有投资700万元的污水处理厂,海泰纸业有限公司接手后对原有设备进行改造,第一期工程改产新闻纸,主要对1575、1760两台纸机的生产流水线进行改造,两台纸机改造后产量为20 t/d,排水量700 m3/d,通过对原污水处理厂检修、调整处理工艺,废水能够达标排放。 

  1 海泰造纸厂现有生产工艺 

  该厂一期工程改产产品由废纸脱墨加工而成,在生产过程中,改变了以前的置换洗涤法,采用较先进工艺设备,本着节约水源的原则,采用全封闭浮选脱墨法降低了用水量。该厂采用目前国内先进的盘式热分散系统和全封闭脱墨枫叶组,制浆过程中不添加任何化工原料,利用强大热量使油墨与纤维分离,产生大量气泡,通过全封闭脱墨机组使油墨气泡去除,整个脱墨过程中清水消耗降到最低,降低了废水给企业带来的负担[1]。 

  2 海泰造纸厂目前污水处理工艺 

  该厂目前采用物化的废水处理方式。 

  中段废水集水井调节池一沉池缓冲池二沉池达标排放 

  集水井:168 m3,有效保留时间2.7 h;废水在此汇集,经提升泵提升到调节池。 

  调解池:2040 m3,有效保留时间32 h;调节池对生产废水水质、水量进行调节。 

  一沉池:1500 m3,有效保留时间24 h;通过絮凝沉淀作用,去除了废水中大量的纤维以及各种填料、助剂等,降低了悬浮物和COD浓度。 

  缓冲池:6600 m3,有效保留时间105 h;絮凝沉淀池出水进入缓冲池。缓冲池可以看做是一级沉淀的延续,污水在此进行充分沉淀,最大限度的去除悬浮物及COD,为后续二级处理减轻负担。 

  二沉池:1500 m3,有效保留时间24 h;通过二级絮凝沉淀进一步去除废水中的污染物,以确保污水稳定达标排放,经二级处理后的废水也可直接回用,减少废水排放,节约大量的水资源。 

  污泥干化场:一沉池、二沉池产生的污泥,排至干化场,干化后定期外运。 

  3 海泰造纸厂目前的废水处理状况以及存在问题 

  3.1 目前的废水处理状况 

  目前,该厂利用废报纸脱墨制浆过程产生的废水中含有大量的油墨、短纤维、胶料、颜料、表面活性剂等。废水排放量700 m3/d,其中COD:1000~1500 mg/L;BOD:700~1500 mg/L;悬浮物:1000~1500 mg/L;pH:6~9。 

  由于污染物比较单一,主要是除去杂质及脱墨(废纸在脱墨的过程中污染比较严重)。废水排放指标为:COD≤150 mg/L;BOD≤60 mg/L;悬浮物≤70 mg/L;pH:6~9。 

  3.2 海泰造纸厂目前的废水处理工艺存在问题 

  3.2.1 缺少捞浆工艺 

  目前的处理工艺因无捞浆工艺,既损失了一部分微浆,又增加了水中悬浮物和COD的含量。尤其是悬浮物含量的增加,不仅加大了废水处理难度(因加大了净水药剂投入量,提高了处理成本),而且影响废水最终处理效果。 

  3.2.2 处理工艺与废水特点结合不紧密 

  该厂用废旧报纸做原料,废水含有大量的油墨。油墨一部分以游离状态存在,一部分以水包油乳化颗粒状态存在。加入净水剂后,形成的膨松胶体吸附了大量油墨,达到了净水效果,但使其比重非常接近水的比重,甚至比水轻。原工艺采用了下沉方法,因比重的问题,胶体在水中不易下沉,呈悬浮状态,即使下沉的一部分,在水中也很膨松,极易被水流带走,导致沉淀池出水口悬浮物和COD超标。 

  3.2.3 对油墨的处理不到位 

  该厂废水含有一部分乳化状态的油墨,对COD贡献值非常高。普通的净水药剂无法去除,原工艺没有对该问题单独处理,导致水中COD含量较高。 

  3.2.4 容易造成二次污染 

  因处理工艺对污泥没有单独处理,极易造成二次污染。 

  4 建议与对策 

  4.1 建议将海泰造纸厂污水处理工艺进行如下改造 

  在水的利用和处理方面,采用网下白水与制浆废水分离的办法,纸机网下白水直接利用到制浆过程中,制浆废水则泵送污水处理厂,进行处理,回用或达标排放,根据原有工艺存在问题,进行调整工艺流程。具体工艺流程如图1。 

  中段废水先经格栅去除易堵塞泵及管路较大杂质后流入集水井,泵至100~120目尼龙斜网回收微浆(用于生产低档纸),后进入沉淀池(去除废水中重质微颗粒如:滑石粉),沉淀后经管路进入汽浮池,在管路中加入反相破乳剂、混凝剂和絮凝剂,经高压进汽系统在进入汽浮池的废水中产生微汽泡,通过微汽泡把絮凝后的大颗粒悬浮至水面表层,汽浮池清浮装置将悬浮物除去,废水经煤渣澄清系统澄清后可回用或达标排放。 

  汽浮浮渣、沉淀池污泥流入污泥浓缩池,泵至带压式滤机,压成泥饼(含水60%~70%),进锅炉焚烧,浓缩池上清液和压滤水回集水井。 

  4.2 汽浮池类型的选择 

  目前,国内汽浮池工艺基本为两大类型。一种为全压汽浮型;另一种为部分回流式汽浮池[2]。根据海泰废水悬浮物含量高及有一定乳化状态存在,选用在处理高悬浮物水效率高的全压汽浮型,该工艺在高悬浮物水的处理上,有絮体上浮快、上浮彻底的优点。部分回流汽浮在处理该种水时,汽浮出水带渣较多,会大大增加煤渣澄清的负担。 

  4.3 药剂的选择 

  4.3.1 反相破乳剂的选择 

  由于在生产过程中,会产生大量的油墨,与水形成水包油乳化颗粒,性状比较稳定,普通的混凝剂和絮凝剂无法将之去除,需加入0.5~2 mg/L反相破乳剂,将油墨破出方便混凝。 

  4.3.2 混凝剂的选择 

  废水pH一般为6~9,普通聚合氯化铝为混凝剂就是一种不错选择。 

  4.3.3 絮凝剂的选择 

  结合废水特点,絮凝剂必须采用阳离子型,最好是离子化度20%~30%的阳离子聚丙烯酰胺。因阴离子和非离子絮凝剂絮团形成后在被打碎的情况下,重聚性能太差,大大影响汽浮池效率而不使用。离子化度高,则成本增高。综上因素,选择离子化度为20%~30%阳离子聚丙烯酰胺。 

  4.3.4 加药浓度 

  经过小试,确定了药剂适合浓度。投加情况见表1。 

  4.3.5 优势与特点 

  经过调整后的方案无外排废渣,不产生二次污染,处理后的水既可循环利用,也可达标排放,兼顾了社会效益及环境效益。 

  5 结论 

  海泰造纸厂废水处理工艺调整后,中段废水经格栅—斜网过滤—浅层气浮工艺处理后回用率达90%,每天还能回收纸浆,每天少排放大量SS、COD,经济效益与环境效益明显,并且具有投资省、占地少、运行费用低、操作方便、性能稳定等特点,可在同类型企业中推广应用。 

  参考文献 

  [1] 高玉杰.废纸再生实用技术[M].北京:化学工业出版社,2003:56-68. 

  [2] 陈冀孔.气浮净水技术[M].北京:环境科学出版社,1992:12-16.

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